Прикладная голография презентация

динамическом диапазоне;
Возможность обращения волнового фронта;
Высокая информационная ёмкость.

волны - амплитуду, фазу, спектральный состав, поляризацию;
распределение параметров волны в пространстве;
изменение параметров волны во времени

как оптический эквивалент объекта - степень соответствия оптических свойств объекта и голограммы!!!

пространственная структура (голограмма !) является своего рода оптическим эквивалентом объекта.

Если на эту структуру падает излучение того же источника, который освещал объект при экспозиции, то она отражает это излучение таким образом, что волновое поле отраженного излучения идентично волновому полю излучения, отраженного объектом.

Ю.Н.Денисюк, 1962г.

несет информацию об отдельной точке объекта)

Нелокальная (распределенная) запись: голография, ?
(каждая «точка» регистрирующей среды несет информацию обо всем объекте)

должно попадать на всю поверхность регистрирующей среды.

Основные свойства голограмм

пропускания без нарушения геометрии пучка излучения) – пропускание, которое сопровождается рассеянием света, вплоть до полного отсутствия регулярного (направленного) пропускания.
.Диффузное рассеяние света – распространение света по всем возможным направлениям (а также в соответствии с определенной индикатрисой рассеяния) при отражении или пропускании.

света от направления наблюдения (пунктир).

информации, заключающееся в том, что восстановление объектной волны возможно каждым отдельным, сколь угодно малым, участком голограммы при условии, что при записи голограммы каждая точка объекта освещает всю поверхность регистрирующей среды.
При наблюдении изображения объекта с помощью восстановленной волны голограмма для наблюдателя является своего рода "окном" в мир объекта – при уменьшении "окна" усложняются и ухудшаются условия наблюдения.

отношению светового потока dФ к геометрическому фактору
L = dФ/(dΩ dA Cosθ),

dΩ – заполненный излучением телесный угол; dA – площадь участка, испускающего излучение;
θ – угол между перпендикуляром к этому участку и направлением излучения.

поверхность (или отраженного поверхностью) в данном направлении, отнесенный к единичному телесному углу и к единичной площади, перпендикулярной направлению распространения излучения.
Динамический диапазон воспроизведения градации яркостей – возможность передачи градации яркости объекта в изображении, которое характеризуется соотношением наиболее ярких и наименее ярких деталей объекта, переданных в изображении.

формирующего изображение объекта, правильно передать в изображении градации яркости объекта. Из всех световых величин именно яркость объекта непосредственно связана со зрительными ощущениями, так как освещенности изображений объектов, формируемых на сетчатке глаза, пропорциональны яркости этих объектов.

возможности традиционно используемых методов получения изображений и близок к возможностям зрительного аппарата человека.

бриллиант на бархате

Основные свойства голограмм

имеет в данный момент времени одинаковую фазу. Распространение волны происходит в направлении нормали к волновому фронту и может рассматриваться как движение волнового фронта через среду.
В простейшем случае волновой фронт представляет плоскую поверхность, а соответствующая ему волна называется плоской.
Существуют также сферические, цилиндрические и другие волновые фронты.
Излучение точечного источника в изотропной среде имеет волновой фронт сферической формы.

опорная волна (WS* – сопряжённая волна) W0 – объектная волна (W0* – сопряжённая волна)

и исходная волна, но распространяющаяся в обратном направлении (сопряженная по отношению к исходной объектной волне).

Псевдоскопичность изображения, восстановленного сопряженной волной, обусловлено тем, что при рассматривании двух точек на поверхности голограммы они будут иметь разность фаз разного знака при использовании исходной волны и сопряженной.

голограммы и использование этой волны для коррекции излучения лазера
Обращение волнового фронта за счет вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна (бриллюэновским зеркалом)

Интенсивная неоднородная волна,
S – слабая волна правильной формы,
S' – исправленный и усиленный волновой фронт.

излучением только объектной волны в объемной регистрирующей среде.

Интерференционная структура голограммы обусловлена когерентным взаимодействием излучения различных частей объекта.
Такая схема демонстрирует ассоциативные свойства голограммы – восстановление объектной волны при освещении голограммы излучением, сформированным только отдельным участком объекта.
Используются безопорные голограммы для записи диффузоров, при создании ВРМБ и других технических приложениях.

практических приложений (в основном это 70-е годы ХХ столетия) получил применение в следующих случаях:
Для записи изображений, например, в фотолитографии при производстве полупроводниковых приборов;
Для осуществления многоканальной параллельной оптической обработки одного входного изображения;
Для реализации поэлементной пространственно-неинвариантной обработки изображений;
Для различных целей в качестве согласующих элементов оптических волоконных систем.

используемыми методами заключается в следующем:
яркость изображения и его разрешение при использовании голографического метода обусловлены независимыми параметрами
увеличение разрешения впрямую не связано с уменьшением яркости,
в неголографических методах в связи с необходимостью выбора размера отверстия увеличение разрешения, как правило, связано с потерей яркости.

памяти сверхвысокой емкости высказал
П.И. Ван Хирден еще в 1963 году.

Р.И.Берля о том, что мозг хранит каждый бит информации не в одиночной пространственно-локализованной ячейке, а в виде одиночной пространственной гармоники возбуждения, занимающей весь его объем. Такой способ хранения информации обладает рядом достоинств, Например, повреждение одного или нескольких участков мозга не вызывает в этом случае полного исчезновения какой-либо части записанной в нем информации.
Вход в такую «нелокализованную» память весьма удобен в отличие от памяти на пространственных ячейках, где каждая расположенная внутри объема ячейка должна быть соединена с входным устройством специальным нервным волокном, в данном случае каждый элемент соединен только с ближайшими соседями.
Потенциальная емкость такого рода памяти грандиозна. П.И. Ван Хирден показал, что число независимых гармоник, с помощью которых может быть записана информация, равно объему голограммы, деленному на кубик с линейными размерами, равными длине волны света, использованного при ее записи. Для видимого света эта величина составляет порядка 1010 ячеек/см3

– 1967 г.

лазеры
Источники света
Дефлекторы пучков света
Составитель страниц
Среда для записи голограмм
Матрица фотодетекторов (приемников излучения)
Различные вспомогательные оптические элементы и электронные устройства

документов в аналоговом формате без предварительного кодирования.
Возможность параллельной записи и считывания больших объемов информации (не отдельных битов, а целых страниц).
Увеличение надежности и сохранности записанной информации за счет распределенной, а не локальной формы записи.
Снижение требований к электромеханическим системам управления и к их быстродействию за счет того, что ширина спиральных дорожек на голографических дисках в 10-100 раз больше, чем в существующих оптических дисках.
Увеличение информационной емкости за счет использования постраничной, а не побитовой записи информации и за счет использования наложенной записи.

научно-технических и инженерных решений при реализации различных этапов процесса записи, считывания и поиска информации.

Голографическая система памяти, как правило, включает следующие основные инженерные компоненты:
Источники света
Дефлекторы пучков света
Составитель страниц
Среда для записи голограмм
Матрица фотодетекторов (приемников излучения)
Различные вспомогательные оптические элементы и электронные устройства

для чтения голографических носителей): скорость считывания – 20МБ/с.